模塊化分布式路由器數(shù)據(jù)平面研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和復(fù)雜性不斷增加，互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)正面臨著重大理論挑戰(zhàn)。路由器的處理能力逐漸難適應(yīng)用戶網(wǎng)絡(luò)之間流量不斷增大的要求，需要對路由器不斷的進行升級才能滿足這種日趨增大的流量。但是對于路由器而言，一般路由器的瓶頸在于轉(zhuǎn)發(fā)引擎的處理速率而不在于端口速率。也就是說路由器的板卡接口速率往往大于路由器的轉(zhuǎn)發(fā)引擎的處理能力，很有可能由于路由器的轉(zhuǎn)發(fā)能力不夠而引起路由器的端口擁塞。此時，可以利用現(xiàn)有的多臺路由器組成一個分布式路由器系統(tǒng)，讓多臺路由

2、器共享轉(zhuǎn)發(fā)引擎資源，從而充分利用現(xiàn)有的設(shè)備資源。
　　 本文依次從軟件平臺、負載模型、負載均衡等方面展開研究。針對分布式路由系統(tǒng)之間的流量均衡問題，用排隊論的理論分析了適合分布式路由器的負載均衡算法，提出一種基于各個子卡路由器空閑負載能力的動態(tài)負載均衡算法，使得各子卡路由器之間能夠盡可能的分享自身的轉(zhuǎn)發(fā)能力，使得參與分布式路由器系統(tǒng)的各個路由器能發(fā)揮最大的利用率。
　　 為了滿足快速增長的網(wǎng)絡(luò)需求，本文提出了一種分布式軟

3、件路由器的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可以為異構(gòu)平臺上路由器管理和應(yīng)用程序提供統(tǒng)一的抽象環(huán)境，將不同的路由器組合為有機的整體。本文從轉(zhuǎn)發(fā)平臺和應(yīng)用程序接口兩個方面對系統(tǒng)平臺進行了詳細的論述，并提出了設(shè)計和實現(xiàn)的方案。同時，在linux環(huán)境下搭建運行了基于Click的模塊化分布式軟件路由器原型系統(tǒng)，并獲得了較好的轉(zhuǎn)發(fā)性能。
　　 針對同一個子卡路由器轉(zhuǎn)發(fā)到其它子卡路由器中的數(shù)據(jù)流量能夠盡可能的延時一致，實現(xiàn)各個流量之間的延時公平性，論文采用了DR